东南大学电工电子实验中心
实 验 报 告
课程名称： 模拟电子电路基础
第1次实验
实验名称： 运算放大器的基本应用 院 （系）： 吴健雄 专 业： 电强化 姓 名： 学 号： 实 验 室: 104 实验组别： / 同组人员： / 实验时间： 14年 03月25日 评定成绩： 审阅教师：
实验一 运算放大器的基本应用
一、实验目的：
1、 熟练掌握反相比例、同相比例、加法、减法、积分、微分等电路的设计方法；
2、 熟练掌握运算放大电路的故障检查和排除方法，以及增益、幅频特性、传输特性曲线、
带宽的测量方法；
3、 了解运算放大器的主要直流参数（输入失调电压、输入偏置电流、输入失调电流、温度
漂移、共模抑制比，开环差模电压增益、差模输入电阻、输出电阻等）、交流参数（增益带宽积、转换速率等）和极限参数（最大差模输入电压、最大共模输入电压、最大输出电流、最大电源电压等）的基本概念； 4、 了解运放调零和相位补偿的基本概念；
5、 掌握利用运算放大器设计各种运算功能电路的方法及实验测量技能。
二、预习思考：
1、 查阅741运放的数据手册，自拟表格记录相关的直流参数、交流参数和极限参数，解释
参数含义。
参数名称 参数值 参数意义及设计时应该如何考虑 理想运放当输入电压为零时输出电压也是零，而实际上运放工作时输出端会有一输入 失调电压UIO 1~5mV 个偏离零的直流电压，在输入端加上一个输入失调电压可以使得输出偏离电压为零，因而务必要在输入端加上补偿电压，即失调电压。 输入 偏置电流IIB 直流参数 输入 失调电流IIO 失调电压温漂αUIO 共模抑制比KCMR 开环差模 电压增益AVD 输出 电压摆幅UOM 差模输入电阻RID 80~500nA 放大器输入电路的静态电流。 20~200nA 两查分输入端偏置电流的误差。 20uV/℃ 在工作温度范围内，失调电压随温度变化的比例。 放大器对差模信号的电压放大倍数与对工模信号的电压放大倍数之比。 当无反馈时，运放输出电压除以同相端和反相端之间的电压差。 当电压为输出信号，外部量变化引起的输出电压变化。 输入差模信号时，运放的输入电阻。 70~90dB 10^6 12~14V 0.3~2MΩ 输出电阻RO 交流参数 最大差模 极限参输入电压UIOR 最大共模 输入电压UICR 转换速率SR 增益带宽积G.BW 75Ω 0.7~1.6MHz 运放输出电压与输出电流之比，即从输入端看，运放的等效电阻。 增益和带宽之积。 运放在闭环条件下，将一个大信号运0.5V/us 放输入端，从运放的输出端测得的运放输出上升速率。 ±15V ±12~±13V 25~40mA ±18V 同相、反相端能承受的最大的差模输入电压。 运放能承受的最大共模输入电压范围。 数 最大输出电流IOS 最大电源电压USR 运放能输出的电流最大值。 运放所能承受的所加电源电压最大值。
2、 设计一个反相比例放大器，要求：|AV|=10，Ri>10KΩ，将设计过程记录在预习报告上； （1） 仿真原理图 电路图：
（2） 参数选择计算
要求Rf/Rl=|Av|=10，且Ri>10kΩ，可取Rl=20kΩ，则对应电路图如上。
（3） 仿真结果
A通道输入需要放大的信号，B通道为经过反相比例电路的输出信号，由图中所显示的数值可以知道，放大倍数基本上满足|Av|=10的要求，本次电路设计正确。
3、 设计一个电路满足运算关系UO= -2Ui1 + 3Ui2 （1）仿真原理图
（2）参数选择计算
本次实验只使用了一个运放，利用运放同相端与反相端实现减法。对于反相端输入的信号，其单独作用时，电路结构为一反相输入比例运算电路，由Uo=-Rf/R1*Ui，根据题目给出的系数，可取Rf（即为图中R4）值为200kΩ，对应的R1=100kΩ；对于反相端输入的信号，其单独作用时，电路结构为一同相输入比例运算电路，许多电路用分压器对Ui进行分压后输到反相端，此处由公式知，不必对Ui进行分压，选取一个合适阻值的电阻作为平衡电阻即可，取R3=200kΩ。
（3）仿真结果
三、实验内容： 1、基本要求：
内容一：反相输入比例运算电路 (1) 图1.3中电源电压±15V，R1=10kΩ，RF=100 kΩ，RL＝100 kΩ，RP＝10k//100kΩ。按
图连接电路，输入直流信号Ui分别为－2V、－0.5V、0.5V、2V，用万用表测量对应不同Ui时的Uo值，列表计算Au并和理论值相比较。其中Ui通过电阻分压电路产生。 Ui/V UO/V Au 测量值 理论值
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